Công trình giao thông trong vùng có động đất
Chương 1.
NGUYÊN TẮC CƠ BẢN
1.1. Tiêu chuẩn này dùng để thiết kế các công trình giao thông (đường sá, cầu cống, tường chắn đất, đường hầm, bến cảng v.v ) xây dựng trong các vùng có cấp động đất 7,8 và 9 (sau đây gọi là các vùng có động đất). Việc xác định loại công trình có tính đến tải trọng động đất sẽ do Bộ Giao thông vận tải quyết định đối với từng đối tượng cụ thể.
Ghi chú:
1. Các công trình khác của ngành xây dựng giao thông không nói đến trong tiêu chuẩn này như: nhà ga, bến ô tô, nhà máy, nhà kho, trạm, bưu điện, đài phát sóng, v.v . được thiết kế theo tiêu chuẩn của Bộ Xây dựng
2. Cấp động đất ở đây lấy theo thang MSK-64
1.2. Khi thiết kế công trình giao thông xây dựng trong vùng có động đất cần phải:
- Sử dụng vật liệu, kết cấu và sơ đồ kết cấu sao cho tải trọng do động đất gây nên có giá trị nhỏ nhất;
- Nên dùng sơ đồ kết cấu đối xứng, phân bố đều độ cứng kết cấu và khối lượng (của kết cấu và tải trọng trên công trình);
- Khi dùng kết cấu lắp ghép thì bố trí các mối nối ở ngoài vùng có nội lực lớn nhất, sử dụng các cấu kiện lắp ghép cỡ lớn để đảm bảo tính liền khối và sự đồng nhất của kết cấu;
- Tạo điều kiện dễ dàng cho sự phát triển biến dạng dẻo trong các cấu kiện và các liên kết giữa các cấu kiện công trình, đồng thời phải đảm bảo tính ổn định tổng thể của công trình.
1.3. Khi thiết kế công trình giao thông xây dựng trong vùng có động đất phải xét đến:
a) Cấp động đất và chu kỳ động đất.
b) Quy mô khai thác công trình và hậu quả khi công trình bị hư hỏng do động đất đối với xã hội
c) Mức độ hư hỏng cho phép khi có động đất và khả năng khôi phục
Ghi chú:
1. Cấp động đất và chu kỳ động đất xác định theo bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam do Nhà nước ban hành. Khi chưa có tài liệu chính thức của Nhà nước về bản đồ phân vùng động đất có thể tham khảo số liệu ở các phụ lục 1 và 2, đồng thời cần có ý kiến tư vấn của Viện vật lý địa cầu
2. Cấp động đất ghi ở các phụ lục 1 và 2 được qui định cho trường hợp khu vực có đất thuộc loại II (loại trung bình) theo tính chất địa chấn của đất (xem bảng 1)
1.4. Cấp động đất của địa điểm xây dựng phải xác định theo các bản đồ phân vùng động đất theo khu vực nhỏ. Nếu thiếu các bản đồ này cho phép xác định cấp động đất của địa điểm xây dựng theo bảng 1
1.5. Những địa điểm xây dựng thuộc các loại sau đây được coi là bất lợi về phương diện động đất: các sườn dốc với độ dốc lớn hơn 15o, vùng lân cận các mặt phay thuận, đất đá bị phá hủy mạnh do các quá trình địa vật lý, đất lún ướt, lở tích, đất sụt, đất chảy, đất trượt, castơ, hầm lò khai thác mỏ, dòng bùn đá.
Khi cần phải xây dựng trên những địa điểm như vậy phải bổ sung các biện pháp gia cố nền và tăng cường kết cấu công trình.
1.6. Việc xây dựng công trình giao thông trên các địa điểm có cấp động đất trên cấp 9 phải có luận cứ riêng và phải được sự phê chuẩn của Bộ chủ quản về qui mô xây dựng và khả năng chấp nhận sự thiệt hại do động đất gây ra
1.7. Xét tải trọng động đất trong tổ hợp đặc biệt tiến hành theo qui định của nhiệm vụ thiết kế công trình. Cấu tạo kháng chấn phải thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn này
Tóm tắt nội dung tài liệu: Công trình giao thông trong vùng có động đất
TIÊU CHUẨN NGÀNH 22 TCN 221:1995 CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG TRONG VÙNG CÓ ĐỘNG ĐẤT TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Ban hành theo Quyết định số 3008 QĐ/KH-KT ngày 30/5/1995 Chương 1. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 1.1. Tiêu chuẩn này dùng để thiết kế các công trình giao thông (đường sá, cầu cống, tường chắn đất, đường hầm, bến cảng v.v) xây dựng trong các vùng có cấp động đất 7,8 và 9 (sau đây gọi là các vùng có động đất). Việc xác định loại công trình có tính đến tải trọng động đất sẽ do Bộ Giao thông vận tải quyết định đối với từng đối tượng cụ thể. Ghi chú: 1. Các công trình khác của ngành xây dựng giao thông không nói đến trong tiêu chuẩn này như: nhà ga, bến ô tô, nhà máy, nhà kho, trạm, bưu điện, đài phát sóng, v.v. được thiết kế theo tiêu chuẩn của Bộ Xây dựng 2. Cấp động đất ở đây lấy theo thang MSK-64 1.2. Khi thiết kế công trình giao thông xây dựng trong vùng có động đất cần phải: - Sử dụng vật liệu, kết cấu và sơ đồ kết cấu sao cho tải trọng do động đất gây nên có giá trị nhỏ nhất; - Nên dùng sơ đồ kết cấu đối xứng, phân bố đều độ cứng kết cấu và khối lượng (của kết cấu và tải trọng trên công trình); - Khi dùng kết cấu lắp ghép thì bố trí các mối nối ở ngoài vùng có nội lực lớn nhất, sử dụng các cấu kiện lắp ghép cỡ lớn để đảm bảo tính liền khối và sự đồng nhất của kết cấu; - Tạo điều kiện dễ dàng cho sự phát triển biến dạng dẻo trong các cấu kiện và các liên kết giữa các cấu kiện công trình, đồng thời phải đảm bảo tính ổn định tổng thể của công trình. 1.3. Khi thiết kế công trình giao thông xây dựng trong vùng có động đất phải xét đến: a) Cấp động đất và chu kỳ động đất. b) Quy mô khai thác công trình và hậu quả khi công trình bị hư hỏng do động đất đối với xã hội c) Mức độ hư hỏng cho phép khi có động đất và khả năng khôi phục Ghi chú: 1. Cấp động đất và chu kỳ động đất xác định theo bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam do Nhà nước ban hành. Khi chưa có tài liệu chính thức của Nhà nước về bản đồ phân vùng động đất có thể tham khảo số liệu ở các phụ lục 1 và 2, đồng thời cần có ý kiến tư vấn của Viện vật lý địa cầu 2. Cấp động đất ghi ở các phụ lục 1 và 2 được qui định cho trường hợp khu vực có đất thuộc loại II (loại trung bình) theo tính chất địa chấn của đất (xem bảng 1) 1.4. Cấp động đất của địa điểm xây dựng phải xác định theo các bản đồ phân vùng động đất theo khu vực nhỏ. Nếu thiếu các bản đồ này cho phép xác định cấp động đất của địa điểm xây dựng theo bảng 1 1.5. Những địa điểm xây dựng thuộc các loại sau đây được coi là bất lợi về phương diện động đất: các sườn dốc với độ dốc lớn hơn 15o, vùng lân cận các mặt phay thuận, đất đá bị phá hủy mạnh do các quá trình địa vật lý, đất lún ướt, lở tích, đất sụt, đất chảy, đất trượt, castơ, hầm lò khai thác mỏ, dòng bùn đá. Khi cần phải xây dựng trên những địa điểm như vậy phải bổ sung các biện pháp gia cố nền và tăng cường kết cấu công trình. 1.6. Việc xây dựng công trình giao thông trên các địa điểm có cấp động đất trên cấp 9 phải có luận cứ riêng và phải được sự phê chuẩn của Bộ chủ quản về qui mô xây dựng và khả năng chấp nhận sự thiệt hại do động đất gây ra 1.7. Xét tải trọng động đất trong tổ hợp đặc biệt tiến hành theo qui định của nhiệm vụ thiết kế công trình. Cấu tạo kháng chấn phải thỏa mãn yêu cầu của tiêu chuẩn này XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘNG ĐẤT CỦA ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG THEO CẤP ĐỘNG ĐẤT CỦA VÙNG Bảng 1 (Phụ điều 1.4 và 4.2) Loại đất theo tính chất địa chấn Tên đất Cấp động đất của địa điểm xây dựng khi cấp động đất của vùng là 7 8 9 I Các loại đá không phong hóa và phong hóa yếu; đất vụn thô chặt ít ẩm do đá macma tạo thành, chứa dưới 30% chất chèn là cát - sét 6 7 8 II Đá phong hóa và phong hóa mạnh, trừ đá loại I trên đây; đất vụn thô, trừ đất vụn thô loại I trên đây; cát pha sỏi, cát thô, cát hạt trung, chặt và chặt vừa, ẩm và ít ẩm; cát nhỏ và cát pha bụi, chặt và chặt vừa, ít ẩm; đất có chất sét với độ sệt ls≤ 0,5 khi hệ số lỗ hỏng e < 0,9 đối với sét và á sét, và khi e <0,7 đối với á cát 7 8 9 III Cát xốp không phụ thuộc độ ẩm và cỡ hạt; cát pha sỏi, cát thô và cát hạt trung, chặt và chặt vừa, ẩm và bão hòa nước; đất có chất sét với độ sệt ls > 0,5; đất có chất sét với độ sệt ls > 0,5 khi hệ số lỗ hỏng e ≥ 0,9 đối với sét và á sét, và khi e ≥0,7 đối với á cát 8 9 9 Ghi chú: 1. Khi đất không đồng nhất thì cấp động đất của địa điểm xây dựng được xác định theo loại đất bất lợi hơn về tính chất động đất nếu như trong phạm vi độ sâu 10m (kể từ độ cao sang nền) lớp đất loại này chiếm một bề dày lớn hơn 5m 2. Khi dự báo mực nước ngầm sẽ dâng cao và đất sẽ bị ngập nước (trong đó kể cả đất lún ướt) trong quá trình khai thác công trình thì việc xác định loại đất theo tính chất địa chấn phải căn cứ vào các tính chất của đất (độ ẩm, độ sệt) ở trạng thái ngập nước. 3. Đối với các công trình giao thông đặc biệt quan trọng xây dựng trên vùng có động đất cấp 6 nhưng địa điểm xây dựng có đất thuộc loại III về tính chất địa chấn thì cấp động đất tính toán phải lấy là cấp 7 4. Khi xác định cấp động đất của địa điểm xây dựng phải xét thêm các yêu cầu ở chương III và IV 5. Khi thiếu số liệu về độ sệt và độ ẩm thì đất có chất sét và đất cát được coi là đất loại III theo tính chất động đất nếu mực nước ngầm cao hơn 5m Chương 2. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 2.1. Kết cấu và nền các công trình giao thông xây dựng trong vùng có động đất phải tính toán chịu hai tổ hợp tải trọng: - Tổ hợp cơ bản; - Tổ hợp đặc biệt có tải trọng động đất. Khi tính toán công trình giao thông chịu tải theo các tổ hợp đặc biệt thì giá trị các tải trọng tính toán phải nhân với hệ số tổ hợp. Các hệ số tổ hợp này được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế của từng loại công trình. 2.2. Việc tính toán công trình chịu tải theo các tổ hợp đặc biệt có xét tải trọng động đất phải thực hiện như sau: a) Đối với tất cả các công trình tải trọng động đất phải tính theo qui định ở Điều 2.5 b) Đối với các công trình đặc biệt quan trọng khi tính toán phải dùng các đường biểu diễn gia tốc nền do máy ghi được khi xảy ra các trận động đất nguy hại nhất đối với loại công trình này, và cũng phải dùng các gia tốc đồ đã xử lý tổng hợp. Khi đó biên độ lớn nhất của gia tốc nền phải lấy không nhỏ hơn 100, 200 hoặc 400 cm/sec2 ứng với các cấp động đất 7, 8 hoặc 9 của địa điểm xây dựng, đồng thời phải xét đến khả năng phát triển các biến dạng không đàn hồi của kết cấu 2.3. Tải trọng động đất có thể tác động theo phương bất kỳ trong không gian Đối với công trình có dạng hình học đơn giản, tải trọng động đất tính toán phải đặt nằm ngang theo các hướng của trục dọc và trục ngang công trình. Tác động của tải trọng động đất phải xét riêng biệt cho hai hướng này. Đối với công trình có dạng hình học phức tạp, phải xét tác động của tải trọng động đất theo các phương nguy hiểm nhất đối với kết cấu hoặc các cấu kiện của kết cấu công trình đó. 2.4. Tải trọng động đất theo phương thẳng đứng phải được xét đến khi: - Tính toán các kết cấu công xôn nằm ngang và nằm nghiêng; - Tính toán các kết cấu nhịp cầu. - Tính toán các khung, vòm, giãn, các mái che công trình dạng kết cấu không gian với khẩu độ từ 24m trở lên; - Tính toán ổn định công trình về mặt lật hoặc trượt; - Tính toán các kết cấu đá xây 2.5. Tải trọng động đất tính toán Sik theo phương đã chọn tác dụng lên điểm k và tương ứng với dạng dao động riêng thứ i của công trình được xác định theo công thức: Sik= K1 K2 Soik (1) Trong đó: K1 - Hệ số, xét đến sự hư hỏng cho phép của công trình lấy theo bảng 2; K2 - Hệ số, xét đến giải pháp kết cấu; lấy theo qui định ở điều 4.13 đối với công trình thủy và lấy K2 = 1 đối với các công trình khác. Soik - Giá trị của tải trọng động đất ứng với dạng dao động riêng thứ i của công trình, xác định với giả thiết kết cấu biến dạng đàn hồi theo công thức: Soik = Qk A. (2) Trong đó: Qk – Trọng lượng công trình qui về điểm k, trong đó tính cả các tải trọng tính toán tác động lên kết cấu (hình 1); A - Hệ số, lấy bằng 0,1; 0,2; 0,4 ứng với cấp động đất tính toán là 7,8,9; - Hệ số động lực ứng với dạng dao động riêng thứ i của công trình, lấy theo Điều 2.6; - Hệ số, lấy theo bảng 4 hoặc theo Điều 4.13; ik – Hệ số, lấy theo bảng 4 hoặc theo Điều 4.13; - Hệ số, phụ thuộc vào kiểu biến dạng của công trình khi chịu dao động riêng dạng i và phụ thuộc vào vị trí đặt tải trọng, xác định theo Điều 2.7 Hình 1 Ghi chú: Cấp động đất tính toán của công trình, và cả hệ số K1 được lấy theo các bảng 2,3 và phải được cơ quan xét duyệt thiết kế chấp thuận 2.6. Hệ số động học được xác định theo các công thức (3), (4), (5) hoặc theo đồ thị trên hình 2 tùy thuộc vào chu kỳ dao động riêng Ti của công trình ở dạng dao động thứ i và tùy thuộc vào loại đất theo tính chấn địa chất (theo phân loại ở bảng 1): Hình 2 Đối với đất loại I: = , nhưng không lớn hơn 3; (3) Đối với đất loại II: = , nhưng không lớn hơn 2,7; (4) Đối với đất loại III: = , nhưng không lớn hơn 2; (5) Trong mọi trường hợp giá trị của không được lấy nhỏ hơn 0,8 Ghi chú: việc chọn biểu thức () phải theo qui định ở Điều 3.32 đối với công trình cầu, và theo Điều 4.13 đối với công trình thủy công đường thủy 2.7. Đối với công trình tính toán theo sơ đồ công – xôn, trị số phải xác định theo công thức: = (6) Trong đó: Xi (xk) – Vị dịch của công trình tại điểm k khi có dao động riêng dạng i; Xi (xj) – Vị dịch của công trình tại tất cả điểm j, nơi tập trung trọng lượng công trình theo sơ đồ tính toán, khi có dao động riêng dạng i; Qj – Trọng lượng công trình qui về điểm j, kể cả các tải trọng tính toán tác động lên kết cấu 2.8. Đối với các công trình có chiều cao không lớn, khối lượng và độ cứng thay đổi không đáng kể theo chiều cao, khi T1 < 0,4 sec hệ số được phép xác định theo công thức giản lược: = (7) Trong đó : xk, xj – Khoảng cách từ các điểm k và j đến mặt hố móng (hình 1) 2.9. Khi tính toán nội lực trong các cấu kiện và kết cấu của công trình xây dựng trong vùng có động đất phải xét ít nhất là ba dạng dao động riêng nếu dạng thứ nhất (dạng thấp nhất) của dao động riêng có chu kỳ T1 > 0,4 sec, và chỉ cần xét dạng dao động thứ nhất nếu T1 ≤ 0,4 sec. Đối với các công trình thủy của đường thủy thì số lượng các dạng dao động và các hệ số ik phải lấy theo qui định ở chương 4 2.10. Giá trị tính toán của lực cắt, lực dọc trục, mô men uốn, mô men lật, ứng suất pháp tuyến, ứng suất tiếp tuyến do tải trọng động đất tác động tĩnh lên công trình phải xác định theo công thức: Np = (8) Trong đó: Ni – Trị số nội lực hoặc ứng suất tại mặt cắt đang xét, gây ra do tải trọng động đất ứng với dạng động đất thứ i; m – Số lượng dạng dao động được xét đến trong tính toán. 2.11. Tải trọng động đất theo phương thẳng đứng trong các trường hợp nếu ở điều 2.4 (trừ kết cấu đá xây) phải xác định theo các công thức (1) và (2), trong đó các hệ số và K2 được lấy bằng 1 Các kết cấu công xôn có trọng lượng nhỏ so với trọng lượng công trình (lề cầu, bản hẫng đường xe chạy v.v.) phải tính toán chịu tải trọng động đất thẳng đứng với giá trị = 5 2.12. Kết cấu đá xây phải tính toán chịu tác động đồng thời của tải trọng động đất theo phương nằm ngang và thẳng đứng Giá trị của tải trọng động đất theo phương thẳng đứng phải lấy bằng 15% tải trọng tĩnh thẳng đứng tương ứng khi cấp động đất tính toán là 7-8, còn khi cấp động đất là 9 thì lấy bằng 30%. Hướng tác động của tải trọng động đất thẳng đứng (lên trên hoặc xuống dưới) phải lấy theo hướng bất lợi nhất cho trạng thái ứng suất của cấu kiện tính toán. 2.13. Các kết cấu nhô cao trên mặt công trình, có tiết diện và trọng lượng nhỏ so với công trình (tường lan can, tháp trụ đầu cầu..v.v.), tháp trụ cầu treo, tháp trụ cầu dây văng phải tính toán với tải trọng động đất nằm ngang xác định theo các công thức (1) và (2) khi giá trị = 5 2.14. Tường đứng, dầm ngang, panen và hệ giằng liên kết, cũng như kết cấu đỡ thiết bị công nghệ phải tính chịu tải trọng động đất nằm ngang theo công thức (1) và (2) với các giá trị tích số tương ứng với cao trình tính toán nhưng không được lấy nhỏ hơn 2 Lực ma sát cần xét trong tính toán kết cấu gối cầu và những phần của mố cầu, trụ cầu và kết cấu nhịp kề với mố cầu, cũng như các mối nối ngang trong kết cấu lắp ghép khối lớn. 2.15. Khi tính toán kết cấu và nền móng về độ bền và ổn định thì ngoài các hệ số điều kiện làm việc của các tiêu chuẩn tương ứng còn phải xét thêm hệ số điều kiện làm việc mdd lấy theo bảng 5 2.16. Khi tính toán kết cấu công trình (trừ công trình thủy) dài và rộng hơn 30m thì ngoài tải trọng động đất xác định theo điều 2.5 còn phải xét mô men xoắn đối với trục thẳng đứng của công trình đi qua tâm cứng của nó. Giá trị độ lệch tâm tính toán giữa tâm cứng và tâm khối lượng ở cao độ đang xét phải lấy không nhỏ hơn 0,02B. Ở đây B là kích thước của công trình trên mặt bằng theo phương vuông góc với tác động của lực Sik 2.17. Khi tính toán tường chắn đất và mố cầu cần phải xét áp lực đất gây nên do động đất 2.18. Tính toán kết cấu công trình có xét tải trọng động đất thường tiến hành theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất. Trường hợp cần thiết do yêu cầu công nghệ thì cho phép tiến hành tính toán thêm theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai HỆ SỐ K1 (phụ điều 2.5 và 4.13) Bảng 2 Mức độ hư hại cho phép của kết cấu công trình Giá trị hệ số K1 1. Công trình không cho phép có biến dạng dư và hư hỏng cục bộ (lún, nứt v.v.) 1 2. Công trình cho phép có biến dạng dư, nứt, hư hỏng các cấu kiện riêng lẻ v.v., gây khó khăn cho việc sử dụng bình thường, nhưng đảm bảo an toàn cho người và thiết bị (các công trình cầu cống và thủy công v.v..) 0,25 3. Công trình cho phép có biến dạng dư lớn, nứt lớn, hư hỏng và dịch chuyển lớn các cấu kiện riêng lẻ v.v.. phải tạm ngừng sử dụng nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho người 0,12 Ghi chú: Công trình thuộc điểm 1 do Nhà nước và Bộ quyết định XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘNG ĐẤT TÍNH TOÁN THEO CẤP ĐỘNG ĐẤT CỦA ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Bảng 3 Phụ điều 2.5 Đặc trưng của công trình Cấp động đất của địa điểm xây dựng 7 8 9 1. Các công trình GT nói chung trừ các công trình kể trong điểm 2 đến 4 sau đây. 7 8 9 2. Công trình giao thông đặc biệt quan trọng mà sự hư hỏng của nó gây hậu quả nghiêm trọng (nhà ga lớn v.v..) 7* 8* 9* 3. Công trình giao thông có chức năng cần thiết để giải quyết hậu quả động đất (công trình phục vụ chữa cháy, thông tin liên lạc.) 7** 8** 9** 4. Công trình mà sự hư hại của nó không gây thiệt hại tính mạng và thiết bị đắt tiền, có thể sửa chữa dễ dàng để đảm bảo giao thông liên lạc; các công trình tạm Không tính tải trọng động đất Ghi chú: * Kết cấu công trình được tính theo tải trọng động đất tương ứng với cấp động đất tính toán nhân với 1,5 ** Như trên, nhân với hệ số 1,2 HỆ SỐ (PHỤ ĐIỀU 2.5) Bảng 4 Đặc điểm kết cấu Hệ số 1. Công trình cao có kích thước mặt bằng không lớn (tháp cao, ống khói v.v.); trụ cầu có tỷ số chiều cao h trên chiều rộng b theo phương tác động của tải trọng động đất ≥ 25 1,5 2. Như trên, khi tỷ số chiều cao h với chiều rộng b nhỏ hơn và bằng 15 1,0 3. Công trình không thuộc 2 loại trên 1,0 Ghi chú: 1. Các giá trị trung gian của tỷ số h/b tính theo phép nội suy. 2. Khi các đoạn kết cấu có chiều cao khác nhau hệ số được lấy theo giá trị của tỷ số trung bình h/b Bảng 5 (phụ điều 2.15) Loại kết cấu Giá trị hệ số mdd Tính toán về độ bền 1. Kết cấu thép ... lấy như sau: Khi 1/h ≥ 3, = 1, = 1; Khi 1/h < 3, lấy theo bảng 7; Với l - khoảng cách từ công trình đến bờ đối diện của khu nước (đối với âu và các công trình tương tự thì l là khoảng cách giữa các mặt tương đối diện) tính ở độ sâu 2/3h từ mặt nước Ghi chú: 1. Để sơ bộ chọn đặc trưng của dao động công trình theo bảng 6 phải xét các dao động sau: - Dao động quay và dao động trượt của vật thể cứng – đối với công trình liền khối bằng bê tông và bê tông cốt thép trên nền không phải đá; - Biến dạng uốn và trượt – đối với công trình liền khối bằng bê tông và bê tông cốt thép trên nền đá; - Biến dạng trượt – đối với công trình bằng đất. Đặc trưng để đưa vào tính toán phải là đặc trưng của dao động nào dẫn đến trị số lớn nhất của khối nước cuốn theo 2. Nếu ở hai phía của công trình đều có nước thì khối lượng nước cuốn theo phải lấy bằng tổng khối lượng nước cuốn theo xác định cho mỗi phía công trình. 4.26. Đối với các công trình đứng riêng rẽ kiểu trụ và cọc thì khối lượng nước cuốn theo trên một đơn vị chiều dài kết cấu phải xác định theo công thức: mn= (19) Trong đó: d – Đường kính hoặc chiều dài cạnh của mặt cắt ngang công trình, tính bằng m; - Hệ số không thứ nguyên xác định theo bảng 6 Ghi chú: Khối lượng nước cuốn theo tính cho 1m dài cọc khi cọc dao động ngang có thể lấy bằng một khối lượng tương đương với thể tích của 1m dài dọc 4.27. Trong các tính toán về độ bền và độ ổn định của các công trình không chịu độ chênh áp lực cho phép tính áp lực địa chấn của nước theo các công thức sau đây: a) Đối với các công trình bến cảng và đê chắn sóng kiểu liền khối: p= AK1ghD p= AK1g (20) h0 = h b) Đối với các công trình đứng riêng rẽ như đã nêu ở Điều 4.26: po= AK1ghD po= AK1g (21) h0 = h x Trong đó: p - Tung độ của biểu đồ áp lực thủy động tính cho một đơn vị diện tích bề mặt công trình; po – Như trên, tính cho một đơn vị chiều cao của công trình đứng riêng rẽ; p - Tổng áp lực thủy động trên một đơn vị chiều dài công trình; po – Như trên, cho một công trình đứng riêng rẽ; ho - Độ sâu của điểm đặt hợp lực của áp lực thủy động; D,, x – Các hệ số không thứ nguyên, xác định theo bảng 6 Ghi chú: nếu ở hai phía của công trình đều có nước thì phải lấy áp lực thủy động bằng tổng các giá trị tuyệt đối các áp lực thủy động được xác định cho mỗi phía công trình. 4.28. Trong các đường dẫn nước có áp phải xác định áp lực thủy động Pmax theo công thức: Pmax= (22) Trong đó: Cn- Tốc độ truyền âm thanh trong nước, bằng 1300m/s; T0 – Chu kỳ chiếm ưu thế của các dao động địa chấn của đất, lấy bằng 0,5 sec 4.29. Khi tính toán các công trình thủy chịu thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất phải xét áp lực động đất phụ của nước Pph (tung độ biểu đồ áp lực) trên mặt nghiêng của công trình, xác định theo công thức: Pph=0,5 (23) Trong đó: Z - Khoảng cách từ tiết diện đang xét, đến mặt nước; - Góc nghiêng của mặt chịu áp lực so với đường thẳng đứng. 4.30. Nếu động đất làm phát sinh trong lòng hồ chứa nước các biến dạng địa chấn kiến tạo thì trong hồ sẽ xuất hiện sóng trọng trường. Khi qui định chiều cao các công trình chấn nước ở hồ cần xét đến độ cao các sóng này. Với động đất có cấp I = 6-9 thì chiều cao sóng trọng trường phải xác định theo công thức: (24) 4.31. Khi tính toán công trình thủy có xét đến lực động đất theo hướng dọc theo tuyến chịu áp lực của công trình được phép bỏ qua ảnh hưởng của môi trường nước. BỐ TRÍ CÁC CÔNG TRÌNH THỦY VÀ CÁC GIẢI PHÁP CẤU TẠO 4.32. Các công trình thủy chịu áp lực cột nước xây dựng ở các vùng động đất phải được bố trí cách xa các vết đứt gãy kiến tạo, nơi có khả năng xảy ra vị dịch tương đối giữa các khối đá ở nền công trình. 4.33. Ở những khu vực mà hai bờ đối diện được tạo thành từ các nham thạch khác biệt nhau về đặc trưng cơ học thì việc xây dựng ở đó các công trình thủy chịu áp lực cột nước thuộc cấp I và II chỉ được phép khi có luận cứ riêng. 4.34. Khi ở nền công trình có các lớp đất yếu (bùn, sét dẻo mềm v,v..) thì phải loại bỏ các lớp đất có hoặc có biện pháp làm chặt hay gia cố đất. Khả năng sử dụng những loại đất như vậy để làm nền công trình thủy mà không cần đến các biện pháp nêu trên phải được luận cứ bằng các nghiên cứu riêng. Khi xây dựng công trình thủy trên nền đá phải đặc biệt chú ý việc thực hiện cẩn thận các biện pháp gia cố nền và làm cho công trình tiếp xúc thật tốt với nền 4.35. Nếu ở nền hoặc trong thân công trình có đất rời bão hòa nước thì phải đánh giá khả năng hóa lỏng của đất đó khi có động đất Khi đất ở nền hoặc trong thân công trình có thể bị hóa lỏng phải trù tính các biện pháp làm chặt hoặc gia cố đất 4.36. Các công trình chắn sóng ở cảng (đê chắn sóng, đập đinh chắn sóng) khi địa điểm xây dựng có cấp động đất 8 và 9 phải có kết cấu bằng đá đổ, bằng các khối thông thường, các khối có hình dáng đặc biệt hoặc bằng các khối khổng lồ. Khi cấp động đất bằng 8 và 9 thì góc nghiêng mái dốc của các công trình này phải giảm tương ứng là 10 và 20% so với góc nghiêng cho phép của mái dốc công trình ở các khu vực không động đất 4.37. Công trình bến thường phải làm theo dạng các kết cấu không chịu tác động từ một phía của áp lực đất. Nếu điều kiện này không thể thực hiện được thì phải dùng tường cừ thép có neo khi nền là đất không phải đá và tường bằng các khối khổng lồ khi nền là đá. Nếu cấp động đất 7 và 8 thì cũng cho phép dùng kết cấu lắp ghép kiểu tường xây bằng các khối thông thường nhưng có các giải pháp đặc biệt để tăng cường tính liền khối của công trình (phụ điều 4.25, 4,26, 4.27) Bảng 6 Tính chất chuyển động của công trình Các hệ số D 1. Dao động quay của công trình không biến dạng có mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng trên nền không đàn hồi khi zch 2. Chuyển vi tịnh tiến nằm ngang của công trình không biến dạng: - Khi mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng R R 0,543 0,6 - Khi mặt chịu áp lực là mặt nghiêng Rsin3 Rsin2 0,543Rsin 0,6 3. Chuyển vị tịnh tiến nằm ngang công trình không biến dạng có mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng trong khe hình chữ V D= - - 4. Dao động uốn theo phương nằm ngang của công trình kiểu công xôn có mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng - - 5. Dao động trượt theo phương nằm ngang của công trình kiểu công xôn có mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng - - 6. Dao động ngang của công trình riêng rẽ có dạng thẳng đứng (trụ, cọc) với mặt cắt ngang là hình tròn 7. Như trên, với mặt cắt ngang là hình vuông Ghi chú: 1. Các hệ số R, G, , C1, C2, C3, - lấy theo bảng 8; z - tung độ của điểm trên mặt chịu áp lực mà tại điểm đó cần tính toán trị số khối lượng nước cuốn theo (gốc tọa độ lấy ở tọa độ mặt nước); zc – tung độ của tâm quay, xác định từ tính toán công trình xét ảnh hưởng của môi trường nước; - góc nghiêng của mặt chịu áp lực so với mặt nằm ngang; d1 – đường kính, m; d2 - cạnh mặt cắt hình vuông; m; a - tỷ số giữa gia tốc đỉnh công trình (xác định từ tính toán công trình không kể ảnh hưởng của môi trường nước) trên trị số AK1; 2. Khi ≥ 75o thì coi mặt chịu áp lực là mặt thẳng đứng khi xác định các hệ số không thứ nguyên; 3. Các trường hợp không có trong bảng 6 thì khối lượng nước cuốn theo được xác định bằng các tính toán riêng Bảng 7 (phụ điều 4.25) Tỷ số l/h 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,5 3 Hệ số không thứ nguyên thứ 0,26 0,41 0,53 0,63 0,72 0,78 0,83 0,88 0,9 0,93 0,96 1 Bảng 8 (phụ bảng 6) Các hệ số không thứ nguyên Tỷ số z/h 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 R 0,23 0,36 0,47 0,55 0,61 0,66 0,7 0,72 0,74 0,74 G 0,12 0,23 0,34 0,45 0,55 0,64 0,72 0,79 0,83 0,85 0,22 0,38 0,47 0,53 0,57 0,59 0,61 0,62 0,63 0,68 0,22 0,35 0,41 0,46 0,49 0,52 0,53 0,54 0,54 0,55 0,21 0,29 0,35 0,38 0,41 0,43 0,44 0,45 0,45 0,44 cho mọi tỷ số b/h 0,08 0,15 0,18 0,22 0,23 0,23 0,22 0,2 0,18 0,15 C1 0,07 0,09 0,1 0,1 0,09 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 C2 0,04 0,09 0,18 0,18 0,23 0,28 0,34 0,38 0,42 0,43 C3 0,86 0,73 0,46 0,46 0,34 0,23 0,14 0,06 0,02 0 Ghi chú: b - Bề rộng khe ở cao độ mặt nước PHỤ LỤC I BẢNG KÊ CẤP ĐỘNG ĐẤT DỰ BÁO Ở CÁC TỈNH, THÀNH PHỐ, THỊ TRẤN VÀ ĐIỂM DÂN CƯ CHÍNH 1. THÀNH PHỐ HÀ NỘI Các quận nội thành 8 Thị trấn Văn Điển 8 Thị trấn Gia Lâm 8 Huyện Từ Liêm 8 Huyện Sóc Sơn 7 Thị trấn Yên Viên 7 2. THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG Khu vực nội thành 7 Huyện Thủy Nguyên 7 Thị xã Kiến An 7 Huyện An Hải 7 Thị trấn Đồ Sơn 7 Huyện An Thủy 7 Huyện Tiên Lãng 7 Huyện Cát Hải 7 3. THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Các quận nội thành 7 Quận Gò Vấp 6 Huyện Thủ Đức 6 Thị trấn Nhà Bè 7 4. TỈNH HÀ GIANG Thị xã Hà Giang 6 Mèo Vạc 6 Phó Bảng 6 Bắc Giang 6 Quảng Bạ 6 Xín Mần 6 5. TỈNH TUYÊN QUANG Thị xã Tuyên Quang 7 Sơn Dương 7 Na Hang 6 Hàm Yên 7 Yên Sơn 7 Vĩnh Lộc 6 6. TỈNH CAO BẰNG Thị xã Cao Bằng 7 Ngân Sơn 6 Bảo Lộc 6 Quảng Hòa 6 Hà Quảng 7 Đông Khê 7 Nước Hai 7 Phục Hòa 6 Trà Lĩnh 7 Nguyên Bình 6 Trùng Khánh 6 Nguyên Bình 6 Ba Bể 6 Tĩnh Túc 6 7. TỈNH LẠNG SƠN Thị xã Lạng Sơn 7 Đồng Mỏ 6 Thát Khê 7 Hữu Lũng 6 Na Sầm 7 Bắc Sơn 6 Đồng Đăng 7 Văn Quan 6 Cao Lộc 7 Bình Gia 6 Lộc Bình 7 8. TỈNH LAI CHÂU Thị xã Lai Châu 8÷9 Mường Tè 7 Điện Biên 8÷9 Tủa Chùa 8÷9 Mường lay 8 Phong Thổ 8 Tuần Giáo 8÷9 Sin Hồ 8÷9 9. TỈNH YÊN BÁI Thị xã Yên Bái 8 Trấn Yên 8 Nghĩa Lộ 6 Yên Bình 8 Trạm Tấu 7 Lục Yên 8 10. TỈNH LÀO CAI Thị xã Lào Cai 8 Than Uyên 7 Bát Xát 8 Mù Căng Chải 6 Sa Pa 6 Si-ma-cai 6 Cam Đường 8 Phố lu 8 Bắc Hà 7 Văn Bàn 7 11. TỈNH BẮC THÁI Thành phố Thái Nguyên 7 Mỏ chè 7 Bắc Cạn 6 Phổ Yên 7 Chợ Đồn 6 Phú Bình 7 Chợ Chu 6 Trại Cau 6 Đại Từ 7 Chợ Mới 6 Đồng Hỷ 7 Võ Nhai 6 12. TỈNH SƠN LA Thị xã Sơn La 8÷9 Mai Sơn 8÷9 Phù Yên 7 Mường la 8÷9 Mộc Châu 8 – 9 Thuận Châu 8-9 Vạn Yên 7 Pha Đin 8÷9 Bắc Yên 7 Sông Mã 8÷9 Yên Châu 8÷9 Quỳnh Nhai 8÷9 13. TỈNH VĨNH PHÚC Thành phố Việt Trì 8 Yên Lập 7 Phú Thọ 8 Thanh Sơn 7 Tam Đảo 7 Hạ Hòa 8 Lập Thạch 7 Thanh Ba 8 Vĩnh Yên 8 Cẩm Khê 8 Lâm Thao 8 Phù Ninh 8 Phúc Yên 7 14. TỈNH HÀ BẮC Thị xã Bắc Giang 7 Từ sơn Bắc Ninh 7 Tiên Du 7 Lục Ngạn 7 Yên Phong 7 Sơn Động 7 Yên Dũng 7 Lục Nam 7 Yên Thế 7 Gia Lương 8 Nhã Nam 7 Thuận Thành 8 Đức Thắng 7 Quế Võ 7 Việt Yên 7 15. TỈNH QUẢNG NINH Thị xã Hòn Gai 7 Hoành Hồ 7 Cẩm phả 7 Bãi Cháy 7 Uông Bí 7 Mông Dương 7 Đông Triều 7 Bình Liêu 6 Mạo Khê 7 Móng Cái 6 Vàng Danh 7 16. TỈNH HÒA BÌNH Thị xã Hòa Bình 7 Suối Rút 8 Xuân Mai 8 Đà Bắc 8 Yên Thủy 7 Kỳ Sơn 7 Lạc Thủy 7 Kim Bôi 7 Mai Châu 8-9 Tân Lạc 8 17. TỈNH HÀ TÂY Thị xã Hà Đông 8 Sơn Tây 8 Quốc Oai 8 Đan Phượng 8 Vân Đình 8 Hoài Đức 8 Thanh Oai 8 Phúc Thọ 8 Thường Tín 8 Ba Vì 8 Phú Xuyên 8 Thạch Thất 8 18. TỈNH HẢI HƯNG Thị xã Hải Dương 7 Yên Mỹ 8 Hưng Yên 8 Kẻ Sặt 7 Tiên Lữ 8 Gia Lộc 7 Kim Động 8 Tứ Kỳ 7 Khoái Châu 8 Phả Lại 7 Phù Cừ 8 Thanh Hà 7 Văn Giang 8 Kim Môn 7 19. TỈNH THÁI BÌNH Thị xã Thái Bình 8 Vũ Thư 8 Thái Thụy 7 Hưng Hà 8 Quỳnh Phụ 7 Tiền Hải 8 Kiến Xương 8 Đông Hưng 8 20. TỈNH NAM HÀ Thành phố Nam Định 8 Nam Ninh 8 Thị xã Phủ Lý 8 Nghĩa Hưng 8 Lý Nhân 8 Hải Hậu 8 Duy Tiên 8 Xuân Thủy 8 Chợ Cồn 8 21. TỈNH NINH BÌNH Thị xã Ninh Bình 7 Gia Khánh 7 Tam Điệp 7 Yên Mô 7 Phát Diệm 7 Gia Viễn 7 Nho Quan 7 22. TỈNH THANH HÓA Thị xã Thanh Hóa 8÷9 Thạch Thành 8÷9 Tĩnh Gia 8 Vĩnh Lộc 8÷9 Như Xuân 8÷9 Yên Định 8÷9 Thường Xuân 8 Ngọc Lạc 8÷9 Lang Chánh 8÷9 Thọ Xuân 8÷9 Quan Hóa 8 Triệu Sơn 8÷9 Bá Thước 8÷9 Đông Sơn 8÷9 Cẩm Thủy 8÷9 Nông Cống 8÷9 23.TỈNH NGHỆ AN Thành phố Vinh 8 Thanh Chương 8 Nam Đàn 8 Thái Hà 7 Cầu Giát 7 Kỳ Sơn 8 Yên Thành 7 Tương Dương 8 Quế Phong 7 Con Cuông 8 Quỳ Châu 7 Anh Sơn 8 Quỳ Hợp 6 Đô Lương 8 24. TỈNH HÀ TĨNH Thị xã Hà Tĩnh 8 Cẩm Xuyên 6 Hương Sơn 7 Kỳ Anh 7 Đức Thọ 8 Hương Khê 7 Thạch Hà 6 Can Lộc 6 25. TỈNH QUẢNG BÌNH Thị xã Đồng Hới 6 Bố Trạch 6 Minh Hóa 6 Lệ Thủy 6 Tuyên Hóa 7 Lệ Ninh 6 26. TỈNH QUẢNG TRỊ Thị xã Quảng Trị 6 Hải Lăng 6 Thị xã Đông Hà 6 Hồ Xá 6 Cam Lộ 6 27. TỈNH THỪA THIÊN - HUẾ Thành phố Huế 7 Quảng Điền 7 Hương Hóa 7 Hương Trà 7 Phong Điền 6 Phú Lộc 6 Hương Thủy 7 28. TỈNH QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG Thành phố Đà Nẵng 7 Hội An 6 Hiếu Đức 7 Điện Bàn 6 Hòa Vang 7 Đại Lộc 6 Thượng Đức 7 Hiệp Đức 7 Thăng Bình 7 Trà My 7 Lý Tín 7 Tiên Phước 6 Tam Kỳ 7 29. TỈNH PHÚ YÊN Thị xã Tuy Hòa 7 Đèo Cả 7 Sông Cầu 7 Củng Sơn 6 Tuy Hòa 7 30. TỈNH QUẢNG NGÃI Thị xã Quảng Ngãi 7 Sơn Trà 6 Bình Sơn 7 Minh Long 6 Trà Bồng 7 Sông Vệ 7 Đức Phổ 7 Mộ Đức 7 Tư Nghĩa 7 31. TỈNH BÌNH ĐỊNH Thị xã Quy Nhơn 7 Phù Mỹ 7 Sa Huỳnh 7 Phù Cát 7 Tam Quan 7 Vân Canh 7 Bồng Sơn 7 Tuy Phước 7 Hoài Ân 7 Bình Khê 7 32. TỈNH KHÁNH HÒA Thành phố Nha Trang 6 Cam Ranh 6 Ninh Hòa 6 Cam Lâm 6 Diên Khánh 6 Vạn Ninh 6 33. TỈNH NINH THUẬN Thị xã Phan Rang 6 Ninh Phước 6 Bửu Sơn 6 An Phước 6 Cà Ná 7 Thiên Giáo 6 34. TỈNH BÌNH THUẬN Thị xã Phan Thiết 7 Tuy Phong 7 Phan Rí 7 Phan Lý 7 Hàm Tân 7 Hàm Thuận 7 35. TỈNH KON TUM Thị xã Kon Tum 6 Đắc Tô 6 KonPlông 6 Đắc Sút 6 36. TỈNH GIA LAI Thị xã Plây-cu 6 Thuần Mẫn 6 An Khê 6 Phú Nhơn 6 Lệ Trung 6 Mang Yang 6 Lệ Thanh 6 Krông pa 6 37. TỈNH ĐẮC LẮC Thị xã Ban Mê Thuột 6 Bản Đôn 6 Cheo Reo 6 Đức Lập (Đkmil) 6 M’drak 6 Gia Nghĩa 7 Phú Khương 7 Buôn Hồ 6 38. TỈNH LÂM ĐỒNG Thành phố Đà Lạt 6 Di Linh 6 Đran 6 Bảo Lộc 6 Đức Trọng 6 Gia Bắc 6 39. TỈNH SÔNG BÉ Thị xã Thủ Dầu một 6 Đồng Xoài 6 Kiến Đức 6 Đồng Phú 6 Phước Hòa 6 An Lộc 6 Đức Phong 6 Bình Long 6 Bà Rá 6 Dầu Tiếng 6 Phú Riềng 6 Bến Cát Lái Thiêu 6 40. TỈNH TÂY NINH Thị xã Tây Ninh 6 Chợ Mới 7 Gò dầu hạ 7 Cái Tàu 7 Trảng Bàng 7 Tân Châu 7 Bến Cầu 7 Lộc Ninh 6 41. TỈNH TIỀN GIANG Thành phố Mỹ Tho 6 Chợ Gạo 6 Cai Lậy 6 Cái Bè 6 Gò Công 6 Châu Thành 6 42. TỈNH ĐỒNG NAI Thành phố Biên Hòa 6 Xuân Lộc 6 Long Thành 6 Ngoài Giao 6 Đất Đỏ 6 Quảng Xuyên 7 43. TỈNH LONG AN Thị xã Tân An 6 Đức Hòa 7 Thủ Thừa 6 Mộc Hóa 6 Cần Giộc 6 Tuyên Nhơn 6 Đức Huệ 6 Bến Lức 6 44. TỈNH ĐỒNG THÁP Thị xã Sa Đéc 6 Hồng Ngự 6 Cao Lãnh 6 Tuyên Bình 6 45. TỈNH CẦN THƠ Thành phố Cần Thơ 6 Ô môn 6 Thốt Nốt 7 Vi Thanh 6 46. TỈNH AN GIANG Thị xã Long Xuyên 7 Chợ Mới 7 Châu Đốc 7 Châu Phú 7 47. TỈNH SÓC TRĂNG Thị xã Sóc Trăng 6 Kẻ sách 6 48. TỈNH VĨNH LONG Thị xã Vĩnh Long 6 Vũng Liêm 6 49. TỈNH TRÀ VINH Thị xã Trà Vinh 6 Trà Cú 7 Tiếu Cầu 7 50. TỈNH BẾN TRE Thị xã Bến Tre 6 Giông Trôm 6 Mỏ Cày 6 Ba Tri 6 51. TỈNH KIÊN GIANG Thị xã Rạch Giá 6 Gò Quao 6 Hà Tiên 6 Giồng Riềng 6 Hòn Đất 6 52. TỈNH MINH HẢI Thị xã Bạc Liêu 6 Giá Rai 6 Thị xã Cà Mau 6 Cái Nước 6 Ngọc Hiếu 6 53. TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU Thị xã Vũng Tàu 7 Xuyên Mộc 7 Châu Thành 7 Long Đất 7 PHỤ LỤC II SƠ ĐỒ PHÂN VÙNG ĐỘNG ĐẤT LÃNH THỔ VIỆT NAM
File đính kèm:
- cong_trinh_giao_thong_trong_vung_co_dong_dat_tieu_chuan_thie.doc